基于弹性圆柱壳的柔性齿轮副建模及动力学分析

张洋; 关先磊; 王青山

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基于弹性圆柱壳的柔性齿轮副建模及动力学分析

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基于弹性圆柱壳理论,建立柔性齿轮副等效简化模型。首先采用具有时变刚度的弹簧模拟齿轮交替啮合过程,其中时变啮合刚度通过解析模型得到;同时采用径向和切向支撑弹簧模拟轴和轴承的柔性。接着根据能量原理,推导柔性齿轮副系统的动能、应变能、啮合弹簧势能以及支撑弹簧势能。随后基于微分求积有限法(DQFEM)对能量表达式进行离散,分别使用拉格朗日方程和Newmark迭代来求解柔性齿轮副模型的模态和动态响应。通过收敛性分析,研究模型的数值稳定性,再与ANSYS的有限元模型进行模态特性的对比,验证模型的正确性。然后分析柔性齿轮副模型的固有频率随转速的变化规律,并给出齿轮啮合模型自然频率的坎贝尔图。最后,通过与基于齿轮体刚性假设的扭振模型进行对比,从时域和频域两方面阐述齿轮柔性对系统动力学特性带来的影响。

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来源
《噪声与振动控制》 |2022年第1期|20-27|共8页
作者
张洋; 关先磊; 王青山;
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作者单位

中南大学高性能复杂制造国家重点实验室;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类非自行式起重机;塔式;
关键词
振动与波; 弹性圆柱壳; 柔性齿轮副; 微分求积有限法; 固有频率; 动态响应;

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